特許 6554735 ターボ等化器および無線受信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6554735

(24)【登録日】2019年7月19日

(45)【発行日】2019年8月7日

(54)【発明の名称】ターボ等化器および無線受信装置

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/005 20060101AFI20190729BHJP

   H04L 27/01 20060101ALI20190729BHJP

   H04L 1/00 20060101ALI20190729BHJP

   H04B 3/06 20060101ALI20190729BHJP

   H04B 1/10 20060101ALI20190729BHJP

   H03M 13/29 20060101ALI20190729BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/005

   H04L27/01

   H04L1/00 B

   H04B3/06 C

   H04B1/10 L

   H03M13/29

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-59459(P2015-59459)

(22)【出願日】2015年3月23日

(65)【公開番号】特開2016-181738(P2016-181738A)

(43)【公開日】2016年10月13日

【審査請求日】2018年1月30日

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２６年度、総務省、テラヘルツ波デバイス基盤技術の研究開発−３００ＧＨｚ帯シリコン半導体ＣＭＯＳトランシーバ技術−に関する委託事業、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105050

【弁理士】

【氏名又は名称】鷲田 公一

(72)【発明者】

【氏名】坂本 剛憲

【審査官】 後澤 瑞征

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１８８６４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８８２０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７８２７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０２０４９９１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 Dalin Zhu and Ming Lei，Enhanced Log-Likelihood Ratio Calculation for LDPC Coded SC-FDE Systems in 60-GHz Millimeter-Wave WLAN/WPAN，2011 IEEE Vehicular Technology Conference，米国，IEEE，２０１１年

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／００５

Ｈ０３Ｍ １３／２９

Ｈ０４Ｂ １／１０

Ｈ０４Ｂ ３／０６

Ｈ０４Ｌ １／００

Ｈ０４Ｌ ２７／０１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャネル推定値に基づいて第１の雑音分散推定値を算出する第１の雑音分散推定部と、
ＭＭＳＥフィルタにより等化された信号を用いて第２の雑音分散推定値を算出する第２の雑音分散推定部と、
前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第１の判断基準に基づいて選択し、第１の雑音分散選択値として出力する第１の雑音分散選択部と、
前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第２の判断基準に基づいて選択し、第２の雑音分散選択値として出力する第２の雑音分散選択部と、
前記第１の雑音分散選択値を用いてＭＭＳＥフィルタのフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
前記第２の雑音分散選択値を用いてＬＤＰＣ復号に用いる対数尤度比を算出する対数尤度比算出部と、
を具備するターボ等化器。

【請求項2】

前記第１の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理における初回演算時と２回目以降の演算時とでは、前記第１の判断基準が異なり、
前記第２の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理における初回演算時と２回目以降の演算時とでは、前記第２の判断基準が異なる、
請求項１に記載のターボ等化器。

【請求項3】

前記第１の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理における初回演算時には、前記第１の雑音分散推定値を選択し、前記第１の雑音分散選択値として出力する、
請求項２に記載のターボ等化器。

【請求項4】

前記第１の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理における２回目以降の演算時には、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値の大小関係に基づいて、いずれか１つを選択し、前記第１の雑音分散選択値として出力する、
請求項２に記載のターボ等化器。

【請求項5】

前記第１の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理における２回目以降の演算時には、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値の平均値を前記第１の雑音分散選択値として出力する、
請求項２に記載のターボ等化器。

【請求項6】

前記第２の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理において、前記第２の雑音分散推定値の入力以前であり、初回の対数尤度比の演算が開始された後には、前記第１の雑音分散推定値を選択し、前記第２の雑音分散選択値として出力する、
請求項２に記載のターボ等化器。

【請求項7】

前記第２の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理において、前記第２の雑音分散推定値の入力以前であり、初回の対数尤度比の演算が開始される前、又は、２回目以降の対数尤度比の演算時には、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値の大小関係に基づいて、いずれか１つを選択し、前記第２の雑音分散選択値として出力する、
請求項２に記載のターボ等化器。

【請求項8】

前記第２の雑音分散選択部は、ターボ等化の反復処理において、前記第２の雑音分散推定値の入力以前であり、初回の対数尤度比の演算が開始される前、又は、２回目以降の対数尤度比の演算時には、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値の平均値を前記第２の雑音分散選択値として出力する、
請求項２に記載のターボ等化器。

【請求項9】

受信信号に含まれる既知信号列と予め用意してある基準既知信号列との相関演算によりチャネル推定値を算出するチャネル推定部、
をさらに具備する請求項１から８のいずれか一項に記載のターボ等化器。

【請求項10】

アナログ受信信号に対してアナログ／デジタル変換処理を行い、デジタルの受信信号を出力するアナログ／デジタル変換部と、
前記デジタルの受信信号に対してターボ等化処理を行うターボ等化器と、
を具備し、
前記ターボ等化器は、
チャネル推定値に基づいて第１の雑音分散推定値を算出する第１の雑音分散推定部と、
ＭＭＳＥフィルタにより等化された信号を用いて第２の雑音分散推定値を算出する第２の雑音分散推定部と、
前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第１の判断基準に基づいて選択し、第１の雑音分散選択値として出力する第１の雑音分散選択部と、
前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第２の判断基準に基づいて選択し、第２の雑音分散選択値として出力する第２の雑音分散選択部と、
前記第１の雑音分散選択値を用いてＭＭＳＥフィルタのフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、
前記第２の雑音分散選択値を用いてＬＤＰＣ復号に用いる対数尤度比を算出する対数尤度比算出部と、
を含む、
無線受信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、雑音分散推定値を用いるターボ等化器、および、これを具備する無線受信装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ターボ等化器は、マルチパスによる符号間干渉（Inter-Symbol Interference：ＩＳＩ）に対して強力な等化能力を持つ。ターボ等化器の一種として、ＩＳＩ等化の演算量削減を図ることができる周波数領域ＳＣ／ＭＭＳＥ（Soft Canceller followed by Minimum Mean Squared Error filter）ターボ等化器が知られている。また、ＬＤＰＣ符号は、sum-product復号法との組み合わせによりシャノン限界に迫る優れた誤り訂正能力を持つ。sum-product復号法は、復号過程で全ての符号ビットの尤度を算出し、ターボ等化の反復処理におけるソフトレプリカを生成する過程で再符号化を行う必要がないので、ＬＤＰＣ符号は、ターボ等化器に適した誤り訂正符号と云える。以下、ＬＤＰＣ符号を用いる周波数領域ＳＣ／ＭＭＳＥターボ等化器を、ＬＤＰＣ符号化周波数領域ＳＣ／ＭＭＳＥターボ等化器という。

【0003】

ＬＤＰＣ符号化周波数領域ＳＣ／ＭＭＳＥターボ等化器において、ＭＭＳＥフィルタの係数およびＬＤＰＣ復号器に与える対数尤度比（Logarithm of Likelihood Ratio：ＬＬＲ）の算出には、受信信号の雑音分散（特許文献１参照）が用いられる。なお、雑音分散の推定精度は、受信性能に影響する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００６−５４９００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された従来技術は、電力に基づいて雑音分散を推定するため、受信信号の位相雑音まで考慮した推定が困難であり、受信信号の位相雑音が比較的大きい環境下において、ターボ等化器の等化性能が劣化する。

【0006】

本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、受信信号の位相雑音が比較的大きい環境下において、等化性能の劣化を抑えることができるターボ等化器および無線受信装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示に係るターボ等化器は、チャネル推定値に基づいて第１の雑音分散推定値を算出する第１の雑音分散推定部と、ＭＭＳＥフィルタにより等化された信号を用いて第２の雑音分散推定値を算出する第２の雑音分散推定部と、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第１の判断基準に基づいて選択し、第１の雑音分散選択値として出力する第１の雑音分散選択部と、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第２の判断基準に基づいて選択し、第２の雑音分散選択値として出力する第２の雑音分散選択部と、前記第１の雑音分散選択値を用いてＭＭＳＥフィルタのフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、前記第２の雑音分散選択値を用いてＬＤＰＣ復号に用いる対数尤度比を算出する対数尤度比算出部と、を具備する構成を採る。

【0008】

本開示に係る無線受信装置は、アナログ受信信号に対してアナログ／デジタル変換処理を行い、デジタルの受信信号を出力するアナログ／デジタル変換部と、前記デジタルの受信信号に対してターボ等化処理を行うターボ符号器と、を具備し、前記ターボ符号器は、チャネル推定値に基づいて第１の雑音分散推定値を算出する第１の雑音分散推定部と、ＭＭＳＥフィルタにより等化された信号を用いて第２の雑音分散推定値を算出する第２の雑音分散推定部と、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第１の判断基準に基づいて選択し、第１の雑音分散選択値として出力する第１の雑音分散選択部と、前記第１の雑音分散推定値と前記第２の雑音分散推定値のいずれか一方、あるいは、前記第１の雑音分散推定値及び前記第２の雑音分散推定値の平均値を、第２の判断基準に基づいて選択し、第２の雑音分散選択値として出力する第２の雑音分散選択部と、前記第１の雑音分散選択値を用いてＭＭＳＥフィルタのフィルタ係数を算出するフィルタ係数算出部と、前記第２の雑音分散選択値を用いてＬＤＰＣ復号に用いる対数尤度比を算出する対数尤度比算出部と、を含む、構成を採る。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、性質の異なる２種類の雑音分散を適切に選択し、ＭＭＳＥフィルタ係数の算出およびＬＬＲの算出に、選択した雑音分散を使用するため、受信信号の位相雑音が比較的大きい環境下、すなわち安価な局部発振器を使用する場合あるいはテラヘルツ帯といった高い周波数を使用する場合において、ターボ等化器の等化性能の劣化を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本開示の一実施の形態に係るターボ等化器を具備する無線受信装置の構成を示すブロック図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を適宜参照して、本開示の一実施の形態について詳細に説明する。

【0012】

図１は、本実施の形態に係るターボ等化器を具備する無線受信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、無線受信装置２０は、無線受信部２００と、アンテナ２０２と、ベースバンド部１０と、を備える。

【0013】

無線受信部２００は、アンテナ２０２で受信した無線受信信号２０３に対して、増幅処理、周波数変換処理等を行い、得られたアナログ受信信号２０１をベースバンド部１０（ＡＤＣ１４０）に出力する。

【0014】

ベースバンド部１０は、ＡＤＣ１４０と、ターボ等化器１００と、を備える。ＡＤＣ１４０は、アナログ受信信号２０１に対してアナログ／デジタル変換処理を行い、デジタルの受信信号１０１をターボ等化器１００（チャネル推定部１０２および第１のフーリエ変換部１０６）に出力する。

【0015】

ターボ等化器１００は、デジタルの受信信号１０１に対してターボ等化処理を行う。ターボ等化器１００は、チャネル推定部１０２と、第１の雑音分散推定部１０４と、第１のフーリエ変換部１０６と、第２のフーリエ変換部１０８と、ソフトキャンセラ１１０と、フィルタ係数算出部１１２と、ＭＭＳＥフィルタ１１４と、逆フーリエ変換部１１６と、第２の雑音分散推定部１１８と、第１の雑音分散選択部１２０と、第２の雑音分散選択部１２２と、加算部１２４と、外部ＬＬＲ算出部１２６と、デインターリーバ１２８と、ＬＤＰＣ復号部１３０と、インターリーバ１３２と、ソフトシンボル生成部１３４と、第３のフーリエ変換部１３６と、ソフトレプリカ生成部１３８と、から主に構成される。

【0016】

チャネル推定部１０２は、受信信号１０１の既知信号部分を用いてチャネル推定を行う具体的には、チャネル推定部１０２は、プリアンブル内の既知信号列で構成されるチャネル推定フィールドを利用し、受信信号１０１のチャネル推定フィールドと予め用意されている基準チャネル推定フィールド（基準既知信号列）との相関演算によりチャネル推定を行う。

【0017】

そして、チャネル推定部１０２は、チャネル推定によって得られた相関特性をチャネル推定値１０３として、第１の雑音分散推定部１０４と第２のフーリエ変換部１０８に出力する。なお、チャネル推定部１０２は、１つの受信フレームに対して、一回、チャネル推定を行うため、ある１つの受信フレームの受信中にチャネル推定値１０３が変化することはない。

【0018】

第１の雑音分散推定部１０４は、チャネル推定値１０３から検出される遅延パスの電力と受信信号１０１の既知信号部分（パイロットシンボル）の電力とに基づいて、以下の式（１）により、第１の雑音分散推定値１０５を算出する。なお、第１の雑音分散推定値１０５は、チャネル推定値１０３と同様に、ある１つの受信フレームの受信中に変化することはない。

【数1】

なお、式（１）において、

【数2】

は第１の雑音分散推定値１０５、Ｋは推定に使用されるパイロットシンボルの個数、ｙ_ｌは第ｌ番目の個別フェージングパスについて逆拡散されたパイロットシンボルの電力、

【数3】

は第ｌ番目の遅延パスの電力である。

【0019】

そして、第１の雑音分散推定部１０４は、第１の雑音分散推定値１０５を第１の雑音分散選択部１２０および第２の雑音分散選択部１２２に出力する。

【0020】

第１のフーリエ変換部１０６は、受信信号１０１に対してフーリエ変換処理を行うことにより、受信信号１０１を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。そして、第１のフーリエ変換部１０６は、フーリエ変換処理の結果として得られる周波数領域受信信号１０７をソフトキャンセラ１１０に出力する。

【0021】

第２のフーリエ変換部１０８は、チャネル推定値１０３に対してフーリエ変換処理を行うことにより、チャネル推定値１０３を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。そして、第２のフーリエ変換部１０８は、フーリエ変換処理の結果として得られる周波数伝達関数１０９をフィルタ係数算出部１１２およびソフトレプリカ生成部１３８に出力する。

【0022】

ソフトキャンセラ１１０は、周波数領域受信信号１０７からソフトレプリカ１３９を減算（ソフトキャンセル）することにより、周波数領域受信信号１０７から干渉成分をキャンセルする。なお、このとき、干渉成分以外にも所望信号成分もキャンセルされてしまうが、所望信号成分は加算部１２４で再生される。

【0023】

ソフトキャンセラ１１０は、残留干渉成分１１１をＭＭＳＥフィルタ１１４に出力する。なお、ソフトキャンセルが理想的に実施された場合、すなわちソフトレプリカ１３９が干渉成分と所望信号成分を再現しており、周波数領域受信信号１０７から干渉成分と所望信号成分が減算されることによって、残留干渉成分１１１には熱雑音、位相雑音といった雑音成分が残る。

【0024】

フィルタ係数算出部１１２は、周波数伝達関数１０９および第１の雑音分散選択値１２１に基づいて、以下の式（２）によりフィルタ係数１１３を算出し、ＭＭＳＥフィルタ１１４に出力する。

【数4】

なお、式（２）において、Ｃはフィルタ係数１１３、

【数5】

は第１の雑音分散選択値１２１、

【数6】

は周波数伝達関数１０９、Δは干渉成分電力、Ｉは単位行列、^Ｈは複素共役転置処理である。

【0025】

ＭＭＳＥフィルタ１１４は、フィルタ係数１１３を用いて残留干渉成分１１１に対してＭＭＳＥ規範の周波数領域等化処理を行う。そして、ＭＭＳＥフィルタ１１４は、周波数領域等化処理によって得られた被等化残留干渉成分１１５を逆フーリエ変換部１１６に出力する。

【0026】

逆フーリエ変換部１１６は、被等化残留干渉成分１１５に対して逆フーリエ変換処理を行うことにより、被等化残留干渉成分１１５を周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。そして、逆フーリエ変換部１１６は、逆フーリエ変換処理の結果として得られる時間領域被等化残留干渉成分１１７を第２の雑音分散推定部１１８および加算部１２４に出力する。

【0027】

第２の雑音分散推定部１１８は、時間領域被等化残留干渉成分１１７を用いて第２の雑音分散推定値１１９を算出する。

【0028】

ここで、第２の雑音分散推定値１１９は、ターボ等化の反復処理において、初回はソフトレプリカ１３９が存在せず、ソフトキャンセラ１１０においてソフトキャンセルが行われないので、時間領域被等化残留干渉成分１１７には所望信号成分が含まれている。従って、第２の雑音分散推定部１１８は、初回には、以下の式（３）により第２の雑音分散推定値１１９を算出する。

【数7】

なお、式（３）において、

【数8】

は第２の雑音分散推定値１１９、x_i (i=1,…,m)は時間領域被等化残留干渉成分１１７、x'_iはx_iの仮判定点、

【数9】

はx'_i-x_iの相加平均である。

【0029】

一方、第２の雑音分散推定値１１９は、ターボ等化の反復処理において、２回目以降はソフトレプリカ１３９が生成されており、ソフトキャンセラ１１０においてソフトキャンセルが行われるので、前述のとおり理想的には時間領域被等化残留干渉成分１１７には干渉成分および所望信号成分が含まれず雑音成分が存在する。従って、第２の雑音分散推定部１１８は、２回目以降には、以下の式（４）により第２の雑音分散推定値１１９を算出する。

【数10】

なお、式（４）において、

【数11】

は第２の雑音分散推定値１１９、x_i (i=1,…,m)は時間領域被等化残留干渉成分１１７、

【数12】

はx_iの相加平均である。

【0030】

なお、第２の雑音分散推定部１１８は、ＩＱ平面上で分散を計算しているため、位相雑音まで含めた雑音分散を推定することができる。また、第２の雑音分散推定部１１８は、第１のフーリエ変換部１０６におけるフーリエ変換処理単位で雑音分散を推定するため、位相雑音の時間変動に追従して雑音分散を推定することができる。また、第２の雑音分散推定部１１８は、ターボ等化器の反復処理の度に雑音分散を推定するため、ターボ等化器の反復処理による時間領域被等化残留干渉成分１１７の改善に追従して雑音分散を推定することができる。

【0031】

第２の雑音分散推定部１１８は、推定した第２の雑音分散推定値１１９を第１の雑音分散選択部１２０および第２の雑音分散選択部１２２に出力する。

【0032】

第１の雑音分散選択部１２０は、第１の判断基準に基づいて、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９のいずれか一方、あるいは、２つの雑音分散推定値の平均値を選択し、選択結果である第１の雑音分散選択値１２１をフィルタ係数算出部１１２に出力する。

【0033】

第１の雑音分散選択部１２０は、第１の判断基準として、ターボ等化の反復処理において、ＭＭＳＥフィルタ１１４の初回の等化処理時には、まだ第２の雑音分散推定値１１９が推定されていないため、第１の雑音分散推定値１０５を選択する。

【0034】

一方、第１の雑音分散選択部１２０は、ＭＭＳＥフィルタ１１４における２回目以降の等化処理時には、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９の両方が存在しているため、様々な判断基準に基づいて選択処理を行う。

【0035】

例えば、第１の雑音分散選択部１２０は、他の第１の判断基準として、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９の大小関係に基づいて選択処理を行う。この大小関係は、例えば、第１の雑音分散推定部１０４の推定傾向によって決めることができる。

【0036】

すなわち、第１の雑音分散推定値１０５が理論値に対して小さめに推定されることが予め分かっている場合には、第１の雑音分散選択部１２０は、他の第１の判断基準として、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９のうち大きい方を選択する。逆に、第１の雑音分散推定値１０５が理論値に対して大きめに推定されることが予め分かっている場合には、第１の雑音分散選択部１２０は、他の第１の判断基準として、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９のうち小さい方を選択する。

【0037】

あるいは、第１の雑音分散選択部１２０は、他の第１の判断基準として、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９の平均値を選択する。

【0038】

第２の雑音分散選択部１２２は、第２の判断基準に基づいて、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９のいずれか一方、あるいは、２つの雑音分散推定値の平均値を選択し、選択結果である第２の雑音分散選択値１２３を外部ＬＬＲ算出部１２６に出力する。

【0039】

第２の雑音分散選択部１２２は、他の第２の判断基準として、ターボ等化の反復処理において、第２の雑音分散推定値１１９の入力以前であり、初回の外部ＬＬＲ算出部１２６の演算が既に開始されている場合には、第１の雑音分散推定値１０５を選択する。

【0040】

一方、第２の雑音分散選択部１２２は、他の第２の判断基準として、第２の雑音分散推定値１１９の入力以前であり、初回の外部ＬＬＲ算出部１２６の演算がまだ開始されていない場合、又は、２回目以降の外部ＬＬＲ算出１２６の演算時には、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９の大小関係に基づいて選択することができる。この大小関係は、例えば、第１の雑音分散推定部１０４の推定傾向によって決めることができる。

【0041】

すなわち、第１の雑音分散推定値１０５が理論値に対して小さめに推定されることが予め分かっている場合には、第２の雑音分散選択部１２２は、他の第２の判断基準として、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９のうち大きい方を選択する。逆に、第１の雑音分散推定値１０５が理論値に対して大きめに推定されることが予め分かっている場合には、第２の雑音分散選択部１２２は、他の第２の判断基準として、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９のうち小さい方を選択する。

【0042】

あるいは、第２の雑音分散選択部１２２は、他の第２の判断基準として、第１の雑音分散推定値１０５と第２の雑音分散推定値１１９の平均値を選択する。

【0043】

加算部１２４は、時間領域被等化残留干渉成分１１７にソフトシンボル１３５を加算することにより所望信号成分を再生し、再生信号１２５を外部ＬＬＲ算出部１２６に出力する。

【0044】

外部ＬＬＲ算出部１２６は、第２の雑音分散選択値１２３および再生信号１２５に基づいて、以下の式（５）により外部ＬＬＲ１２７を算出し、デインターリーバ１２８に出力する。

【数13】

なお、式（５）において、

【数14】

は外部ＬＬＲ１２７、

【数15】

は第２の雑音分散選択値１２３、yは再生信号１２５である。

【0045】

デインターリーバ１２８は、外部ＬＬＲ１２７に対してデインターリブ処理を行い、その結果として得られる第１の事前ＬＬＲ１２９をＬＤＰＣ復号部１３０に出力する。

【0046】

ＬＤＰＣ復号部１３０は、例えば、sum-product復号法を用いて第１の事前ＬＬＲ１２９に対して復号処理を行い、事後ＬＬＲ１３１をインターリーバ１３２に出力する。

【0047】

インターリーバ１３２は、事後ＬＬＲ１３１に対してインターリブ処理を行い、その結果として得られる第２の事前ＬＬＲ１３３をソフトシンボル生成部１３４に出力する。

【0048】

ソフトシンボル生成部１３４は、例えば、以下の式（６）によりソフトシンボル１３５を生成し、加算部１２４および第３のフーリエ変換部１３６に出力する。

【数16】

なお、式（６）において、Sはソフトシンボル１３５、

【数17】

は第２の事前ＬＬＲ１３３である。

【0049】

第３のフーリエ変換部１３６は、ソフトシンボル１３５に対してフーリエ変換処理を行うことにより、ソフトシンボル１３５を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。そして、第３のフーリエ変換部１３６は、フーリエ変換処理の結果として得られる周波数領域ソフトシンボル１３７をソフトレプリカ生成部１３８に出力する。

【0050】

ソフトレプリカ生成部１３８は、例えば、以下の式（７）によりソフトレプリカ１３９を生成し、ソフトキャンセラ１１０に出力する。

【数18】

なお、式（７）において、Ｒはソフトレプリカ１３９、

【数19】

は周波数伝達関数１０９、Sはソフトシンボル１３５である。

【0051】

なお、ＬＤＰＣ符号は、符号構造にインターリーバを持つため、図示しない無線送信装置がインターリーバを備えない場合がある。この場合、図１から、デインターリーバ１２８およびインターリーバ１３２が削除され、第１の事前ＬＬＲ１２９の代わりに外部ＬＬＲ１２７がＬＤＰＣ復号部１３０に出力され、第２の事前ＬＬＲ１３３の代わりに事後ＬＬＲ１３１がソフトシンボル生成部１３４に出力される。

【0052】

以上のように、本実施の形態では、２種類の雑音分散推定値を算出する。第１の雑音分散推定値は、既知信号列の相関特性の電力に基づいて推定される。第２の雑音分散推定値は、ＭＭＳＥフィルタにより等化された信号の分散に基づいて推定される。周波数領域ＳＣ／ＭＭＳＥターボ等化器では、ソフトキャンセラにおけるソフトキャンセルが理想的に行われた場合、受信信号から干渉成分および所望信号成分が除去されるため、ＭＭＳＥフィルタ出力は熱雑音、位相雑音といった雑音成分になる。したがって、ＭＭＳＥフィルタ出力の分散を計算することにより、雑音分散を精度よく推定することが可能となる。ただし、現実には、ソフトキャンセルが理想的に行われることはないため、第２の雑音分散の推定精度が第１の雑音分散の推定精度よりも必ずしも良いとは限らない。

【0053】

そこで、本実施の形態では、選択したいずれか一方の雑音分散推定値あるいは２つの雑音分散推定値の平均値を用いて、ＭＭＳＥフィルタ係数の算出およびＬＤＰＣ復号におけるＬＬＲ算出を行う。

【0054】

これにより、本実施の形態によれば、受信信号の位相雑音が比較的大きい環境下、すなわち安価な局部発振器を使用する場合あるいはテラヘルツ帯といった高い周波数を使用する場合において、ターボ等化器の等化性能の劣化を抑えることができる。

【0055】

以上、図面を参照しながら各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0056】

上記実施形態では、本開示はハードウェアを用いて構成する例にとって説明したが、本開示はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。

【0057】

また、上記実施形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

【0058】

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサを用いて実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＬＳＩ内部の回路セルの接続又は設定を再構成可能なリコンフィギュラブル プロセッサ（Reconfigurable Processor）を利用してもよい。

【0059】

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術により,ＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックを集積化してもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。

【産業上の利用可能性】

【0060】

本開示は、雑音分散推定値を用いるターボ等化器、および、これを具備する無線受信装置に用いるに好適である。

【符号の説明】

【0061】

１０ ベースバンド部
２０ 無線受信装置
１００ ターボ等化器
１０２ チャネル推定部
１０４ 第１の雑音分散推定部
１０６ 第１のフーリエ変換部
１０８ 第２のフーリエ変換部
１１０ ソフトキャンセラ
１１２ フィルタ係数算出部
１１４ ＭＭＳＥフィルタ
１１６ 逆フーリエ変換部
１１８ 第２の雑音分散推定部
１２０ 第１の雑音分散選択部
１２２ 第２の雑音分散選択部
１２４ 加算部
１２６ 外部ＬＬＲ算出部
１２８ デインターリーバ
１３０ ＬＤＰＣ復号部
１３２ インターリーバ
１３４ ソフトシンボル生成部
１３６ 第３のフーリエ変換部
１３８ ソフトレプリカ生成部
１４０ ＡＤＣ
２００ 無線受信部
２０２ アンテナ

【図1】